DE2801616A1

DE2801616A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von stollen oder tunnel in wasserhaltigen fliessboeden durch schildvortrieb

Info

Publication number: DE2801616A1
Application number: DE19782801616
Authority: DE
Inventors: Paul Weiss
Original assignee: Weiss & Co GmbH; Weiss Uco GmbH
Current assignee: WEISS BENEDIKT 4224 HUENXE DE
Priority date: 1978-01-14
Filing date: 1978-01-14
Publication date: 1979-07-19
Also published as: DE2801616B2; DE2801616C3

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von stellen
oder Tunnel in wasserhaltungen Blieböden durch Schildvortrieb Die Erfindung betrifft die Herstellung von Stellen oder Tunnel in wasserhaltigen lieböden durch Schildvortrieb, wobei der Arbeitsraum vor Art mit Luftdruck beaufschlagt wird und hat ein besonders zweckund iges verfahren und eine zugeordnete Vorrichtung zum Gegenstand, durch welche die Arbeitsweise wesentlich erleichtert wird.
Beim Herstellen von Stollen oder Tunnel in wasserhaltigen Fliebböden durch Schildvortrieb entstehen erhebliche Schwierigkeiten durch das Fließen des Erdreiches. Ein solches Fliesen des Erdreiches bleibt auch bestehen, wenn das Erdrich durch Abgungen und benden des Grundwasserspiegel entwa-ssert ist. Auch in diesem Falle bleibt das Kappillarwasser im oden zurück, welches dann das Fließen verursacht.
Zur Beseitigung des Fließens sind verschiedene Methoden, beispielsweise Bodengefrierung, chemische Verfestigung oder Bentonitaussteifung bekannt, welche aber alle sehr aufwendig und teuer sind. reiln Schildvortrieb hingegen wird der Arbeitsraum vor Ort mit Luftdruck beaufschlagt. Bei dieser Arbeitsmethode ist das Arbeitsperonal dem Druck von etwa 0,2 bis 3,0 atü ausgesetzt. Zum Druckausgleich sind besondere Schlessen erforderlich. Diese Arbeitsweise ist umständlich und für das Arbeitspersonal relativ gef-hrlich.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß die Arbeitsweise wesentlich vereinfacht wird und das Arbeitspersonal nicht mehr einer Druckluft ausgesetzt ist.
Kiese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, da mehrere, den Arbeitsraum unterteilende kammern nach ihrer Beaufschlagung mit Druckluft nacheinander entspannt und ausgeräumt werden.
Mit diesem Verfahren wird zunächst in an sich bekannter .7eise das Wasser mit hilfe der Druckluft aus dem Erdreich vor Ort herausgedricrt, wobei es seine Fließeigenschaft verliert. Nunmehr wird aber im Gegensatz zu der herkömmlichen Arbeitsweise der Arbeitsraum drucklos gemacht und das Erdreich ausgeräumt. La dieses Erdreich durch die vorhergehende Druckluft-Beaufschlagung seine El le eigenschaft verloren hat und bis zu einer bestimmten Entfernung vor Ort verfestigt ist, kann das Ausräumen drucklos unmittelbar vor Ort vorgenommen werden. Brst wenn nac längerer Zeit das !;appillarwasser wieder nachgeflcssen ist, gelangt das Erdreich in den Zustand, in dem es zu fliesen beginnt.
Entweder ist bis zu dieser Zeitpunkt das Erdreich ausreichend ausgeräumt oder es besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit zwischenzeitlich während der Ausräumphase mit Druckluft die auszuräumende Kammer zu beaufschlagen sind zu entspannen und daraufhin weiter auszuräumen. Durch die Unterteilung des Arbeitsraumes bleibt ein Teilbereich vor Ort ständig mit Druckluft beaufschlagt, wodurch ein Nachfließen in die drucklos gemachte Kammer weitgehend verhindert wird. Beim Vortrieb des Schildes wird das Erdreich in den Kammern infolge der Keilwirkung des Schildes etwas verdichtet. Außerdem entsteht durch den Vorschub vor dem Schild eine pilsförmige Druckzone, in welche der Boden ebenfalls verdichtet ist.
Das neuartige Herstellungsverfahren ist mit einer einfachen Vorrichtung ausführbar. Es bedient sich eines bekannten Vortriebsschildes, der an seinem rückwärtigen Ende mit einer Schottenwand, verschließbaren Einstiegsöffnungen und Einrichtungen zur Einführung von Druckluft in den Arbeitsraum versehen ist, wobei erfindungsgemäß der Arbeitsraum durch parallel zur Rohrlängsachse verlaufende Trennwände in Mehrere Kammern unterteilt ist, welche jeweils nit einer eigenen Einstiegsöffnung und mit Einrichtungen zur getrennten Drucklufteinführung versehen sind. ei einer besonders geeigneten Vorrichtung ist der Arbeitsraum durch vier rechtwinklig zueinander angeordnete Trennwände in vier Kammern unterteilt. Vorzugsweise sind die Trennwände unter Bildung eines Schneidkreuzes Regelförmig über die Schneidkante des Vortriebsschildes hinaus verlängert. Durch diese Verlängerung wird das Erdreich günstig angeschnitten.
Der gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt; es zeit igur 1 das Kopfende eines Stollensin einem Längsschnitt und einen 2 einen Vortriebsschild in einer ,tirnansicht.
Bei dem Ausführungsbeispiel wird der Vortriebsschild 1 in bekannter Weise über vorgefertigte betonrohre 2 in das Erdreich eingedrückt. Der Vortriebsschild 1 ist durch vier trennwände 3 in vier Kammern 4 unterteilt, welche jeweils einen Quadranten des Rohrquerschnittes einnehmen. Am vorderen Ende sind diese Trennwände 3 unter Lildung eines Schneidkreuzes kegelförmig über die Schneidkante des Vortriebsschildes hinaus verlangert. Weiterhin ist der Vortrieb schild 1 mit einer Schottenwand 5 versehen. In dieser befindet sich für jede Kammer 4 eine Einstiegsöffnung 6, welche durch eine Luee 7 verschlie?bar ist. Weiterhin ist jede Kammer 4 mit ein oder mehreren Druckluftrohren ö versehen. Diese Druckluftrohre sind über geeignete Steuerorgane derart an eine Druckluftpumpe angeschlossen, da3 die vier Kammern 4 gemeinsam oder einzeln mit Druckluft beaufschlagt werden.
Beim Vortrieb des Schildes 1 drückt sich das Erdreich in die vier Kammern 4 ein. Sobald diese mit Erdreich gefüllt sind, wird der Vortrieb beendet. Dieser Vertrieb erfolgt beim Ausführungsbeispiel in bekannter speise mit Hilfe von hydraulischen Drucsstemceln, welche die hintereinander liegenden RohrstücKe gegen den Vortriebsschild drücken. Beim Vortrieb wird das Erdreich in den Kammern durch die KeilwirKung des Schildes etwas verdichtet. Außerdem entsteht in riblicher Weise durch den Vorschub vor dem Scnild eine pilsförmige DrucKzDne, in welche der Boden ebenfalls verdichtet ist. Diese DrucKzone ist in der Zeichnung angedeutet und mit dem Bezugszeichen 9 versehen.
Nach Beendigung des Vortriebes werden die vier Kammern mit Druckluft beaufschlagt. Dadurch wird das im Boden befindliche Wasser nach vorn weggedrängt, etwa bis Iber die Zone 10 hinaus. Der Boden verfestigt sich dadurch und verliert seine FlieXeigenschaft.
Sobald durch die Druckluftbeaufschlagung das Wasser aus den vier Kammern 4 in ausreichendem Umfange weggedrängt ist, wird eine der vier Kammern drucklos gemacht. Dies geschieht durch einfaches Schließen der Druckluftzufuhr über das entsprechende DrucKluftrohr 8. Sodann kann die zugehörige LuKe 7 geöffnet und das Erdreich herausgeräumt werden, wobei das Arbeitspersonal auch in dieser drucklosen Kammer tätig sein kann. Sollte während des Ausräumes wieder soviel Wasser in die drucklose Kammer 4 nachsicsern, daß dieses zu fließen beginnt, läßt sich die Luke 7 schnell schließen und die Kammer erneut mit Druckluft beaufschlagen, so daß dieses eingesickerte Wasser wieder verdrängt wird. Nach Öffnen der Luke 7 kann dann das Ausräumen fortgesetzt werden.
Sobald eine der vier Kammern ausgeräumt ist, wird deren Luke verschlossen und diese wieder unter Druckluft gesetzt.
Nunmehr kann nach Drucklosmachung einer anderen Kammer 4 dort entspannt und ausgeräumt werden. Dieser Vorgang setzt sich nacheinander fort, bis alle vier rammern 4 entleert sind. Anschließen-d werden alle vier Kammern entspannt und der gesamte Rohrstrang erneut vorgetrieben.
Die Erfindung bleibt nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind zahlreiche Änderungen durchfahrbar, ohne daß der Rahmen der Erfindung überschritten wird. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, anstelle der vorgefertigten Betonrohre andere übliche Stollen-und Tunnelausbauten zu verwenden. In einer einfachereren Ausführung kann der Arbeitsraum des Vortriebsschildes 1 durch nur eine Trennwand in zwei Kammern unterteilt werden.
Ebenso sind aber auch andere IRammeranzahlen herstellbar.
L e e r s e i t e

Claims

Oatentansur-che 1. Verfahren zum Herstellen von Stollen oder Tunnel in wasserhaltigen Flie böden durch Schildvortrieb, wobei der Arbeitsraum vor Ort mit LuftdrucK beaufschlagt wird, dadurch geKennzeichnet, da mehrere, den Arbeitsraum unterteilende Kammern nach ihrer Beaufschlagung mit Druckluft nacheinander entspannt und ausgeräumt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch geKennzeichnet, daß die auszuräumende Kammer zwischenzeitlich während der Ausräumphase mit Druckluft beaufschlagt und entspannt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der auszuräumenden Kammer benachbarten Kammern mit Druckluft beaufschlagt werden.
4. Vorrichtung zum Herstellen von Stollen oder Tunnel in wasserhaltigen Flie3böden durch Schildvortrieb, wobei der Vortriebsschild an seinem rückwärtigen Ende mit einer Schottenwand, verschließbaren Einstiegsöffnungen und Einrichtungen zur Einführung von Druckluft in den Arbeitsraum versehen ist, dadurch geeennzeichnet, daß der Arbeitsraum durch parallel zur Rohrlängsachse verlaufende Trennwände (3) in mehrere Kammern (4) unterteilt ist, welche jeweils mit einer eigenen Einstiegsöffnung (5) und mit Einrichtungen zur getrennten Drucklufteinführung versehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum durch vier rechtwinklig zueinander angeordnete Prennwände (3) in vier sammern (4) unterteilt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, da die Trennwände (3) unter Bildung eines Schnendereszes regelförmig über die schneidsante des ortriebsschildes (1) hinaus verlängert sind.